内置式气气换热器在SCR烟气脱硝尿素热解系统中的应用

采用内置式气气换热器的尿素热解过程具有系统简单、能耗低等优点。在详细分析内置式气气换热器技术特点的基础上,提出了采用内置式气气换热器的尿素热解方案并应用于某300MW机组的脱硝系统,将原天然气加热热解工艺改造为内置式气气换热器。改造后运行结果表明,内置式气气换热器每年可减少天然气消耗约360 000 m³（标准状态）,减少运行费用90余万元,产生了良好的经济效益。     

可调卫燃带隔热板的炉内高温环境下工作可靠性的数值模拟

为了解决燃煤锅炉适应煤种及负荷频繁大幅度变化的深度调峰运行要求，提出一种基于耐火混凝土与内置冷却风管复合结构的实时可调水冷壁隔热板卫燃带技术方案，其技术关键就是隔热板元件在炉内高温条件的耐高温性能及冷却保护。为此，该文设计多种隔热板元件方案，并以600MW机组锅炉为例对可调隔热板在不同位置、不同冷却风量等工况条件下的冷却特性进行数值模拟研究。结果表明：在锅炉满负荷工况下，可调卫燃带隔热板处于全关位置且隔热板纵向转轴两端进口冷却风速大于15m/s时，隔热板耐火浇注料的最高工作温度可以控制在1362K以下，隔热板内置冷却风管的最高工作温度可以控制在835K以下，均低于大多数耐火混凝土与耐热钢的长期工作温度，这说明基于耐火混凝土与内置冷却风管复合结构的实时可调卫燃带隔热板可以在炉内高温环境时长期可靠工作。     

改性催化剂织构强化低温NH3-SCR脱硝性能的研究进展

采用选择催化还原技术（SCR）有效脱除NO_x的关键在于高效催化剂,而催化剂脱硝性能主要取决于催化剂的物理化学性质,催化剂织构特性的差异对于催化剂低温活性及抗中毒性能具有重要的影响。本文综述了近年来通过改性催化剂织构强化催化剂脱硝性能的研究进展,重点阐述了通过拓展催化剂载体比表面积及提高活性物质的表面分散性等织构改性来优化催化剂微观形态,由此提高催化剂低温脱硝性能;同时介绍了改性催化剂织构的常用方法;并总结了近年来国内外学者对特殊结构催化剂的研究,众多文献表明催化剂的特殊结构和形态可以显著改善催化剂的酸性和活性位性质,提高催化剂的脱硝性能和抗中毒性能。在此基础上展望了未来催化剂织构改性的研究方向;寻求更合适的物理化学方法应用到催化剂织构改性、进一步采用仿真模拟技术用于催化剂研究以及继续开发研究特殊结构催化剂并应用到工程实践中。     

铜系低温选择性催化还原脱硝催化剂的研究进展

选择性催化还原（SCR）技术已广泛应用在燃煤电站烟气脱硝技术中,开发低温高活性、高抗中毒性能的催化剂体系已经成为国内外学者的研究重点。Cu系催化剂由于具有良好的脱硝性能及水热稳定性,得到了广泛的研究和关注。本文综述了近年来活性组分Cu负载在TiO₂、Al₂O₃、碳基材料和分子筛等材料上的研究进展;重点分析了Cu系催化剂低温SCR反应机理,主要包括Eley-Rideal （E-R）机理和Langmuir-Hinshelwood （L-H）机理,同时分析了SCR反应的两个必然过程：吸附（NH₃吸附和NO_x吸附）和反应;简要地介绍了Cu系催化剂的抗水抗硫中毒性能研究现状以及反应机理,同时介绍了碱金属中毒、飞灰和催化剂烧结对催化剂失活的影响,结合生命周期分析SCR脱硝系统还原剂氨和尿素对NO排放的影响。在此基础上展望了未来铜系催化剂的研究方向：采用新型方式对催化剂进行改性、进一步采用表征和模拟技术研究催化体系的反应机理、优化锅炉和催化剂设计减轻催化剂失活以及研究适用于其他还原剂条件的高选择性催化剂。     

反应物喷入条件对常温空气无焰燃烧的影响

针对工业锅炉中气体燃料燃烧过程,采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了C3H8燃料和常温空气通过平行圆管喷嘴类型的燃烧器在不同喷入条件下对炉膛内无焰燃烧的温度变化趋势和燃烧产物的影响.结果表明,在燃料和空气入口流量保持不变的情况下,空气喷嘴孔数或燃料喷嘴孔径增加将加剧炉内局部燃烧,导致燃烧峰值温度和出口NO浓度升高;随着燃烧器空气喷嘴与燃料喷嘴间距增加,炉内峰值温度和出口NO浓度下降;炉内峰值温度不超过1 900 K时,有利于实现低氮氧化物排放的常温空气无焰燃烧.     

芒草/玉米秸秆与褐煤的共热解特性

利用热重-红外联用技术(TG-FTIR)研究了芒草与褐煤共热解,并与玉米秸秆和褐煤共热解进行了比较。结果表明:共热解过程分为3个阶段,即预热干燥阶段、挥发分析出阶段和炭化阶段;由动力学分析及加权分析可知,芒草或玉米秸秆与褐煤共热解均具有协同作用,均可促进褐煤的热解,芒草与褐煤共热解反应更易发生;共热解协同作用随着生物质掺混比(质量比)的增加而增强,玉米秸秆掺混比变化对协同作用的影响更为明显;由红外分析可知,芒草与褐煤共热解可以降低褐煤的热解温度,促进褐煤的热解反应;芒草与褐煤共热解过程中CH_4,CO_2和CO的析出规律,在低温段时与芒草热解过程中三种气体的析出规律相似,在高温段时是芒草和褐煤综合作用的结果;当芒草与褐煤的掺混比为1∶2时,掺混芒草能有效优化热解气的组分,提高CH_4和CO的体积分数。玉米秸秆与褐煤共热解过程中CH_4,CO_2和CO的析出规律与玉米秸秆热解过程中三种气体的析出规律相似,几乎不受褐煤影响,其受掺混比的影响较小。     

立方体填充料结构内换热与流动特性

填充床内填充料的结构对填充床内的流动与蓄放热性能有重要影响。本工作设计了一种立方体单元结构的填充料,该结构可以有序且稳定地堆积,使得填充床内流体的流动与换热更加均匀。采用数值模拟的方法对所设计立方体单元的换热与流动特性进行了研究,分析了在不同质量流量下,立方体单元内对流换热和压力损失的情况,并将研究结果与传统的小球简单立方堆积结构(SC)和体心立方堆积结构(BCC)进行了对比与分析。分析结果表明：当质量流量小于0.0018 kg/s时,立方体单元的传热系数略低于BCC,但明显高于SC;当质量流量大于0.0018 kg/s时,立方体单元的传热系数迅速增大,明显高于BCC和SC;随着质量流量的增加,其蓄/放热速度也逐渐高于BCC和SC。立方体单元内流体的压降始终介于SC和BCC之间,但随着流体质量流量的增加而增长迅速。通过分析综合换热性能发现立方体单元综合换热性能明显优于BCC,并且在质量流量小于0.0018kg/s时,其综合换热性能为最优。总体研究表明,本工作所设计的立方体单元在换热速度和流动压降两方面具有更好的综合性优势,对有序堆积的填充床的填充料结构提供了一种参考。     

杜仲药渣与煤的混烧特性及灰熔融特性研究

本文采用热重分析仪分析了杜仲药渣和石下江煤的混合样品的燃烧特性,采用灰熔点测试仪、X射线荧光仪、X射线衍射仪及扫描电子显微镜对混合物灰样的灰熔融特性变化进行了分析.结果表明:药渣掺混比为40%时着火温度最低;加入90%药渣时,稳燃性指数、综合燃烧特性指数、最大燃烧速率和平均燃烧速率值均达到最大,燃尽温度最小;在杜仲叶渣和煤的共燃过程中,发生了协同作用,生成了一些新的矿物质,混合灰样的灰熔融温度随着药渣质量分数的增多而减小.